Theorem finlocfin 23800

Description: A finite cover of a topological space is a locally finite cover. (Contributed by Jeff Hankins, 21-Jan-2010.)

Hypotheses

Ref	Expression
finlocfin.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
finlocfin.2	⊢ 𝑌 = ∪ 𝐴

Assertion

Ref	Expression
finlocfin	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽))

Proof of Theorem finlocfin

Dummy variables 𝑛 𝑠 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1154	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐽 ∈ Top)
2		simp3 1156	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝑋 = 𝑌)
3		simpl1 1210	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
4		finlocfin.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
5	4	topopn 23185	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝑋 ∈ 𝐽)
6	3, 5	syl 18	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐽)
7		simpr 490	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
8		simpl2 1211	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ Fin)
9		ssrab2 4027	. . . . 5 ⊢ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ⊆ 𝐴
10		ssfi 9166	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ⊆ 𝐴) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)
11	8, 9, 10	sylancl 598	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)
12		eleq2 2849	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → (𝑥 ∈ 𝑛 ↔ 𝑥 ∈ 𝑋))
13		ineq2 4159	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → (𝑠 ∩ 𝑛) = (𝑠 ∩ 𝑋))
14	13	neeq1d 3014	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ((𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅ ↔ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅))
15	14	rabbidv 3419	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} = {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅})
16	15	eleq1d 2845	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin ↔ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin))
17	12, 16	anbi12d 644	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ((𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)))
18	17	rspcev 3576	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
19	6, 7, 11, 18	syl12anc 850	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
20	19	ralrimiva 3154	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
21		finlocfin.2	. . 3 ⊢ 𝑌 = ∪ 𝐴
22	4, 21	islocfin 23797	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ 𝑋 = 𝑌 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
23	1, 2, 20, 22	syl3anbrc 1362	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3412   ∩ cin 3897   ⊆ wss 3898  ∅c0 4278  ∪ cuni 4866  ‘cfv 6527  Fincfn 8951  Topctop 23172  LocFinclocfin 23784

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-om 7861  df-1o 8454  df-en 8952  df-fin 8955  df-top 23173  df-locfin 23787

This theorem is used by:  locfincmp  23806  cmppcmp  34423